中大新聞網(wǎng)訊（通訊員張旭東）近日，中山大學醫(yī)學院張旭東副教授課題組以“Engineered T cell extracellular vesicles displaying PD-1 boost anti-tumor immunity”為題在國際納米材料領(lǐng)域頂級期刊Nano Today發(fā)表了基因工程編輯T細胞來源的細胞外囊泡用于腫瘤免疫治療的研究成果。
近年來，腫瘤免疫治療成為最具臨床應用前景的抗腫瘤手段，尤其是免疫檢查點阻斷療法。程序性細胞死亡蛋白1（Programmed cell death 1，PD-1）是T細胞表面的抑制性免疫檢查點分子，與其配體PD-L1或PD-L2結(jié)合后抑制T細胞功能。腫瘤利用這一機制通過表達PD-L1與腫瘤特異性T細胞表面的PD-1結(jié)合，導致T細胞活化抑制且功能“耗竭”。為了恢復T細胞抗腫瘤能力，阻斷PD-1/PD-L1通路是腫瘤免疫治療的有效策略。然而，目前靶向PD-1或PD-L1的抗體療法仍存在一定的局限性，如PD-1單抗藥物在臨床治療中的總體響應率不高，且單一免疫療法難以達到理想療效。因此，需要進一步開發(fā)針對PD-1/PD-L1檢查點的免疫療法。
細胞外囊泡（Extracellular vesicles, EVs）是由細胞產(chǎn)生分泌的膜囊泡，EVs主要分為微泡(MVs)和外泌體(Exos)。EVs通過運輸脂質(zhì)，蛋白質(zhì)和核酸介導體細胞間通訊，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性、天然屏障穿透性和組織細胞靶向性，在癌癥治療和藥物遞送中具有廣闊的應用前景。此外，EVs繼承了其來源母細胞的特性，可發(fā)揮多種細胞生理和調(diào)節(jié)功能。來源于細胞毒性T細胞的EVs含有細胞毒性分子，包括穿孔素、顆粒酶、溶酶體酶和FasL等，具有誘導腫瘤細胞凋亡的潛力。然而，關(guān)于T細胞來源的EVs在腫瘤免疫治療中的應用尚未完全被研究和開發(fā)。
基于此，張旭東副教授團隊制備了過表達PD-1蛋白的細胞毒性T 細胞EVs，用于阻斷腫瘤細胞與效應T細胞間的PD-1/PD-L1通路，并利用其細胞毒性分子輔助殺傷腫瘤，實現(xiàn)對腫瘤的免疫治療。研究團隊首先通過基因工程改造了T細胞系（CTLL-2），使其過表達PD-1受體蛋白，并通過差速離心獲取其PD-1 EVs。這些EVs表達PD-1、FasL和GzmB等蛋白分子，可在體外與腫瘤細胞通過PD-1/PD-L1的相互作用而結(jié)合，并能夠直接誘導腫瘤細胞凋亡（圖1）。在荷瘤小鼠體內(nèi)，PD-1 EVs可有效抑制腫瘤生長，提高腫瘤微環(huán)境中效應T細胞的增殖和活性，增強其抗腫瘤效應，有效延長小鼠生存期。該研究為免疫治療提供了新的可選方法，拓寬了T細胞外囊泡在腫瘤免疫治療中的應用前景。
圖1. PD-1-Exo和PD-1-MV的制備和作用機制示意圖
Ⅰ. PD-1-Exo和PD-1-MV的制備；Ⅱ. PD-1 EVs阻斷PD-1/PD-L1通路；TCR：T細胞受體，MHC-I：主要組織相容性復合體I；Ⅲ. PD-1 EVs誘導腫瘤細胞凋亡；FasL：Fas配體，F(xiàn)ADD: Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域
該論文的第一完成單位為中山大學醫(yī)學院。浙江大學藥學院顧臻教授、中山大學醫(yī)學院張旭東副教授和廣東醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院梁欣博士為論文的共同通訊作者。共同第一作者為中山大學醫(yī)學院研究生李寶琪、房湉靚和李園。這項工作得到了國家自然科學基金，廣東省自然科學基金，深圳市優(yōu)秀科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目（優(yōu)青項目），深圳市基礎(chǔ)研究重點項目的支持。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1748013222002341
